连平县水利水电勘测设计室 广东连平 517100
摘要：水库的除险加固施工关系到人们的生活用水及生命财产安全，具有十分重要的意义，而工程设计是水库除险加固施工中的重要工作，对其进行探讨十分必要。本文结合某水库除险加固工程实例，对该水库的安全隐患进行了分析，并详细介绍了该水库的除险加固工程设计，为类似工程提供参考。
关键词：水库；除险加固；设计
0 引言
水库是我国重要的基础设施之一，在水利工程建设中占有十分重要的地位。水库能为农业生产提供灌溉水源，对人们的生产生活用水具有十分重要的作用，还起着保护下游人们生命财产不受洪涝灾害威胁的重要作用。但是由于当前我国许多水库建设时间较早，限于当时的技术条件，而且运行时间长久，这些水库都出现了不同程度的病险情况，影响到水库功能效益的正常发挥。因此，对这些水库进行除险加固施工势在必行。
1 工程概况
某水库坝址距县城约8km，是一座以灌溉为主，兼有防洪、旅游、养殖等综合效益的小（一）型水库。设计灌溉面积0.192万亩。主河道长度2.98km，河道加权平均比降112.7%。水库1958年10月15日动工兴建，1960年大坝合龙截流，1976年竣工。主要建筑物有主坝、副坝、溢洪道、输水洞、电站等。
1.1加固前规模
水库设计洪水标准为100年一遇，设计洪水位75.05m，校核洪水标准为1000年一遇，校核洪水位77.95m。水库正常蓄水位73.70m。水库建筑物由大坝、溢洪道、输水洞、电站和引水建筑物等五部分组成。水库主坝为黏土心墙砂壳坝，心墙顶高程78.10m，坝顶高程80.10m，防浪墙顶高程81.40m，坝顶长度457.5m，坝顶宽度5.5m，最大坝高33.7m。溢洪道为直泄陡槽式，堰顶高程67.7m，堰顶净宽108m，设有9扇12mX6.5m的弧形钢闸门，最大泄量6562m3/s。第一输水洞为坝内埋管结构，进口高程54.00m，进口管直径为1.6m，出口管于0+137.5桩号处分为3条直径为lm的岔管。出口管底高程49m，最大泄量20.06m3/S。第二输水洞为开凿式隧洞，直径1.6m，最大泄量3.8m3/s。水库电站装机容量为3105kW。
该水库自1960年大坝合龙蓄水以来，1962年最高库水位达70.73m，1977年最高库水位达70.80m，1979年最高库水位71.65m，1984年最高库水位达72.68m，19%年最高库水位达73.36m。建库至今，由于限制蓄水，不曾出现正常蓄水位。上述低水位运行，主要是由于大坝存在质量问题和防洪标准偏低。
1.2 原加固情况
水库在2001—2004年进行了第一次除险加固，由于当时初设时资金额度限制，只将大坝灌浆和扩建溢洪道两个主要项目列人设计，其他工程没有纳人加固工程，致使水库输水洞、主坝前后护坡、原6孔溢洪道护坦等仍留有工程隐患。
1.3 此次加固情况
此次除险加固是在第一次除险加固的基础上，针对当时遗留的工程隐患以及新出现的问题，进行除险加固设计。
2 加固方案设计
2.1 水库隐患安全鉴定分析
（1）主坝上、下游坝坡碎石干砲石由于风化冰冻和雨水浸蚀破碎严重，坝坡局部沉陷，坝坡戗台、台阶、排水设施年久失修，破损严重，严重影响到坝体安全，如不更换，有可能造成大面积滑坡。主坝左坝头应增设回车场，以满足防汛抢险运输的要求，以免防讯抢险时，影响防汛物资、设备的运输，给人身安全及经济带来不必要的损失。按照防汛要求库区应修建码头，以满足水库防洪、水质监测、水情观测等需要。
（2）溢洪道存在的主要问题是溢洪道原有护坦由于当年施工原因和多年的冲刷，表面破损严重，有钢筋裸露，混凝土表面剥蚀、脱落严重，水库泄流时严重威胁溢洪道安全，溢洪道安全无保证，需维修加固。
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溢洪道左右岸易被洪水冲刷，严重威胁大坝安全；溢洪道左岸临近水库管理局，为避免洪水时对人身财产造成严重损失，需在溢洪道左右岸修建浆砌石重力挡墙防护。溢洪道下游无消能工，建议新建下游消力池。
（3）第一输水洞位于大坝桩号0+407处，与主坝斜交，为坝下埋管式涵洞，洞径1.8m，进口设有启闭塔，装有检修闸门和工作闸门，目前破损严重。输水洞闸门及启闭设备年久失修，漏水严重，对大规安全运行产生严重威胁。输水洞出口尾水渠导墙破损，下游尾水渠两岸堤坝无防护设施，泄量大时，易冲毁导墙和堤坝，冲淹周围庄稼，给人身安全及经济带来不必要的损失。
2.2 工程规划设计
（1）坝体加固方案。原上、下游护坡砌石碎石高低不平，空隙率偏大，岩石风化严重，此次加固对上游干砌石护坡进行重新翻修，在修坡后的坝坡上浇筑8cm厚C10混凝土垫层，混凝土垫层需设排水孔，孔径不小于40mm，2mx2m梅花形布置。上游护坡采用80cmx80cmx40cm六棱体砌石预制块，用于六棱体砌石预制块的石料为天然级配的新鲜石料，最小块径10cm，最大块径40cm，每块预制块可裁石3～5块。预制块安装完毕后，预制块缝隙用水冲中粗沙，进行预制块缝隙的回填，确保缝隙密实。此次翻修范围为上游马道70.60m高程以上原设计坡比1：2.0部分，翻修后坝坡仍为1：2.0。下游根据实际情况，对碎石、干砌石护坡进行重新翻修，拆除原下游破碎风化不堪的护坡，重新铺设20cm厚护坡碎石。防浪墙采用大理石罩面，主坝左坝头修建回车场，大坝坝顶交通路面恢复，此次设计采用铺筑沥青混凝土路面的设计方案。副坝上游迎水面修建码头以及迎水面护坡防护工程。
（2）溢洪道工程。溢洪道原有护坦由于当年施工原因和多年的冲刷，表面破损严重，有钢筋裸露，混凝土表面剥蚀、脱落严重，水库泄流时严重威胁溢洪道安全，需维修加固。因溢洪道护坦底板破损严重，所以将原六孔溢洪道护坦拆除40cm，重新修建厚40cm的钢筋混凝土护坦，护坦建在强风化岩上。底板下设直径25mm锚筋，锚筋长3m，锚筋间距2.0m，面层配直径14mm、间距0.2m的钢筋网，锚筋下部插人岩石，上部与钢筋网焊接，护坦底板仍在原分缝处分缝，缝宽2cm，缝内填充沥青木板。
溢洪道泄槽是在原天然冲沟基础上开挖修整而成的，使泄槽底坡平顺，边坡连续，形成相对较为规则的、在平面上呈转弯收缩形式的泄槽，泄槽自控制段出口底宽125.2m，经60m长等宽直线段，开始转弯收缩，转弯半径为157m，转角37.5°，至桩号SA0+225处泄槽断面收缩至60m，泄槽底坡为0.05。泄槽两侧岩石开挖边坡为1：0.5，覆盖层开挖边坡为1：2。在桩号SA0+225以上泄槽右岸边坡已经采用浆砌石护坡，为避免泄槽右岸被洪水冲刷在桩号SA0+225以下再增设浆砌石挡墙，与下游消力池边墙平顺连接。在溢洪道泄槽增设消力池，消力池长76.5m，宽69.4m，深3m。消力池底板设Φ22锚杆，锚杆长1.5m，深人岩石lm，梅花形布置，间距3m。两侧混凝土边墙表面设利Φ10@200钢筋网，锚杆与钢筋网焊接，锚杆直径22m，长1.0m，间距3.0m，梅花形布置。
溢洪道左岸易被洪水冲刷，严重威胁大坝安全；溢洪道左岸临近水库管理局，为避免洪水时对人身财产造成严重损失，增设护岸浆砌石重力式挡墙，顶宽0.6m、坡比1：0.7，浆砌石挡墙要与消力池边墙平顺连接。
（3）输水洞工程。对洞身伸缩缝、缺陷裂缝、混凝土表面渗漏及渗漏点进行堵漏、回填、补强、黏结处理。对工作闸门及检修闸门门槽进行更换。对下游尾水渠两侧采用顶宽600mm浆砌石重力挡墙防护，护坡坡度1：0.7。水库金属结构仅为输水洞进口工作闸门、检修闸门。现输水洞工作及检修闸门的操作室破损严重，工作门槽及检修门槽间隔墙多处有漏水点，工作闸门及检修闸门漏水严重，闸门年久失修，磨损锈蚀严重，无法正常使用，影响工程的正常使用，此次初设对工作闸门、检修闸门进行更换。
3 结语
综上所述，对水库的除险加固施工关系到水库工程功能效益的正常发挥，关系到灌溉农业的生产及人们的生活用水。因此，必须对存在病险情况的水库进行除险加固施工。施工单位要结合工程实际情况，对工程施工进行合理的设计，选择最优设计方案进行水库除险加固工程施工，从而保证工程施工的质量，保障水库经济效益及社会效益的充分发挥。
参考文献：
[1]尹亮.水库除险加固工程设计浅析[J].水利科技与经济.2014（03）
[2]张杰.探究小型病险水库除险加固设计[J].科技与企业.2015（01）
论文作者:谢伟欣
论文发表刊物:《基层建设》2016年1期
论文发表时间:2016/5/19
标签：溢洪道论文; 水库论文; 闸门论文; 护坡论文; 大坝论文; 下游论文; 高程论文; 《基层建设》2016年1期论文;